| 研究課題/領域番号 |
20K10047
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57050:補綴系歯学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
重光 竜二 東北大学, 大学病院, 助教 (00508921)
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| 研究分担者 |
佐藤 智哉 東北大学, 大学病院, 助教 (10845902)
田原 大輔 龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (20447907)
小川 徹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50372321)
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 筋骨格解析 / 下顎運動 / 顎関節症 / 運動力学 / 逆動力学 / 咀嚼機能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，患者個々のCT画像に基づくモーフィングおよび顎運動に基づく動作定義に基づいた，個体別筋骨格シミュレーション： Personalized Musculoskeletal Simulation を開発する．アルゴリズム構築においては，咀嚼能力との相関分析により妥当性を担保し，顎機能・咀嚼機能の改善・回復を指標として，歯科補綴治療による治療効果を予測・評価し得る生体シミュレーションを構築する．
すなわち，本研究は次世代CAE based Digi tal Dent ist ryの創成に資する医工学研究である．
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| 研究成果の概要 |
本研究に実施したデータプロセシング手法により、下顎運動における運動ノイズを軽減しつつ、全体としての運動特性を維持することが可能であった。また、関節窩における拘束を適切に表現し、運動力学的に個体別の運動を再現する筋骨格シミュレーションの構築に成功した。本研究にて開発された方法論的手法は、バイオメカニクスが問題の知識に貢献できるプロセスの最初のステップである。開発されたモデルはモーションキャプチャデータから患者固有の特徴を抽出し、関節窩の拘束面を再現性したうえで患者固有のモデルに実装する可能性を示している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では歯科における患者個別医療実現のため、筋骨格モデルという生体性シミュレーションを開発しました。個人の運動をモーションキャプチャ技術を使って取得し、コンピューターシミュレーション上で再現した結果、かなりの精度で一致する結果が見られました。下顎の動きに基づいた将来の比較研究は、顎関節症や歯科疾患における運動に基づいた病態の解明に役に立つ可能性があります。またこのような生体シミュレーションの発展は、シミュレーションベースの新たな診断・評価システムへの道を開く可能性があり、歯科における将来のデジタル化との親和性が非常に期待できます。
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